JP7707713B2 - Insulated Wire - Google Patents
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Description
本発明は、絶縁電線に係り、特に、難燃性および表面外観性に優れ、印刷性も良好な絶縁電線に関する。 The present invention relates to an insulated electric wire, and in particular to an insulated electric wire that has excellent flame retardancy, surface appearance, and good printability.
従来、絶縁電線は、導体と、それを被覆する被覆用絶縁体とで構成されており、種々知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, insulated electric wires are made up of a conductor and an insulating covering, and various types are known (see, for example, Patent Document 1).
また、難燃性に優れる絶縁電線は、被覆材の樹脂組成物中に難燃剤を添加した構成を有しているが、その添加量が多く、難燃剤が被覆材表面に浮き出し、外観の平滑性を保つことができなかった。ただし、外観が平滑でなく荒れることで、アンカー効果が発現し印刷性には優れるという利点があった。 Insulated wires with excellent flame retardancy have a structure in which a flame retardant is added to the resin composition of the coating material, but the amount added is so large that the flame retardant floats to the surface of the coating material, making it impossible to maintain a smooth appearance. However, the rough, rather than smooth, appearance has the advantage of creating an anchor effect and excellent printability.
一方、上記平滑性を考慮し、樹脂組成物中の難燃剤の添加量を減量すると、外観の平滑性を保てるようになるが、難燃性、印刷性に劣ってしまうため、これら特性を全て満たすことは困難であった。 On the other hand, if the amount of flame retardant added to the resin composition is reduced in consideration of the above-mentioned smoothness, the smooth appearance can be maintained, but the flame retardancy and printability are deteriorated, making it difficult to satisfy all of these characteristics.
そこで、本発明は、難燃性、表面外観性および印刷性に優れる絶縁電線を提供することを目的とする。
その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
Therefore, an object of the present invention is to provide an insulated wire that is excellent in flame retardancy, surface appearance and printability.
Other objects and novel features will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 A brief overview of the representative embodiments disclosed in this application is as follows:
本発明の絶縁電線は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを有する電線であって、前記絶縁層が、(A)(A-1)メルトフローレイト(MFR)が2[g/10min]以下のエチレン系共重合体と、(A-2)メルトフローレイト(MFR)が9~100[g/10min]のエチレン系共重合体と、を含むポリマと、(B)難燃剤と、を有する樹脂組成物で構成される。前記(A)ポリマは、前記(A-2)成分を5~20質量%含み、かつ、SP値が8.73以上であり、前記(B)難燃剤は、前記(A)ポリマ100質量部に対して、60~100質量部の範囲で含有される、ことを特徴とする。 The insulated wire of the present invention is an electric wire having a conductor and an insulating layer covering the conductor, and the insulating layer is composed of a resin composition having (A) a polymer containing (A-1) an ethylene-based copolymer having a melt flow rate (MFR) of 2 [g/10 min] or less and (A-2) an ethylene-based copolymer having a melt flow rate (MFR) of 9 to 100 [g/10 min], and (B) a flame retardant. The (A) polymer contains 5 to 20 mass% of the (A-2) component and has an SP value of 8.73 or more, and the (B) flame retardant is contained in an amount of 60 to 100 mass parts per 100 mass parts of the (A) polymer.
本発明によれば、難燃性、表面外観性および印刷性に優れる絶縁電線を提供することができる。 The present invention provides an insulated electric wire that has excellent flame retardancy, surface appearance, and printability.
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 The following describes the embodiments in detail with reference to the drawings. In all the drawings used to explain the embodiments, the same reference numerals are used for components having the same functions, and repeated explanations will be omitted. In addition, in the following embodiments, explanations of the same or similar parts will not be repeated as a general rule unless particularly necessary.
(実施の形態)
本実施の形態に係る絶縁電線10は、図1に示すように、導体1と、導体1の周囲を被覆する絶縁層2と、を有して構成される。
(Embodiment)
As shown in FIG. 1 , an insulated wire 10 according to this embodiment includes a conductor 1 and an insulating layer 2 that covers the conductor 1 .
導体1としては、通常用いられる金属線であれば特に限定されずに使用でき、例えば銅線、銅合金線のほか、アルミニウム線、金線、銀線などを用いることができる。また、導体1として、金属線の周囲に錫やニッケルなどの金属めっきを施したものを用いてもよい。 The conductor 1 can be any commonly used metal wire, without any particular limitations. For example, copper wire, copper alloy wire, aluminum wire, gold wire, silver wire, etc. can be used. The conductor 1 can also be a metal wire plated with a metal such as tin or nickel around it.
また、導体1として、複数の線材を撚り合わせてなる撚線を用いることもでき、さらに、撚線を複数本撚り合わせた構造としてもよい。図1は、撚線を7本撚り合わせた構造を例示した絶縁電線である。 The conductor 1 may also be a twisted wire made by twisting together multiple wires, or may have a structure in which multiple twisted wires are twisted together. Figure 1 shows an example of an insulated wire with a structure in which seven twisted wires are twisted together.
絶縁層2は、以下で詳述する本実施形態に係る樹脂組成物を用いて形成される。絶縁層2の厚さは特に限定されるものではないが、0.15~2mmが好ましい。 The insulating layer 2 is formed using a resin composition according to the present embodiment, which will be described in detail below. The thickness of the insulating layer 2 is not particularly limited, but is preferably 0.15 to 2 mm.
以下、本実施形態の絶縁層2を構成するための樹脂組成物について詳述する。本実施の形態に係る樹脂組成物は、(A)ポリマと、(B)難燃剤と、を含んでなり、必要に応じて(C)難燃剤以外の添加剤を配合することができる。 The resin composition for forming the insulating layer 2 of this embodiment is described in detail below. The resin composition of this embodiment contains (A) a polymer and (B) a flame retardant, and can contain additives other than the flame retardant (C) as necessary.
本実施形態で用いる(A)ポリマは、(A-1)メルトフローレイト(MFR)が2[g/10min]以下のエチレン系共重合体と、(A-2)メルトフローレイト(MFR)が9~100[g/10min]のエチレン系共重合体と、を含んでなる。 The polymer (A) used in this embodiment comprises (A-1) an ethylene-based copolymer having a melt flow rate (MFR) of 2 [g/10 min] or less, and (A-2) an ethylene-based copolymer having a melt flow rate (MFR) of 9 to 100 [g/10 min].
ここで、(A)ポリマは、(A-1)成分をベースポリマとして含有させ、(A-2)成分を5~20質量%含むように混合した混合ポリマとする。このとき、ベースポリマである(A-1)成分は70質量%以上含有することが好ましい。このような混合ポリマとすることで、一般に電線押出性に優れる(A-1)成分の特性を確保しながら、流動性の高い(A-2)成分が配合されることで、表面外観性を向上させることができる。このとき、(A-2)成分の配合量が、5質量%未満では、表面外観性の向上効果が発現せず、20質量%を超えると表面外観が荒れるおそれがある。 The (A) polymer is a mixed polymer containing the (A-1) component as a base polymer and containing 5 to 20% by mass of the (A-2) component. In this case, it is preferable that the (A-1) component, which is the base polymer, is contained at 70% by mass or more. By making such a mixed polymer, the characteristics of the (A-1) component, which is generally excellent in wire extrusion properties, are maintained while the highly fluid (A-2) component is blended to improve the surface appearance. In this case, if the blending amount of the (A-2) component is less than 5% by mass, the effect of improving the surface appearance is not achieved, and if it exceeds 20% by mass, the surface appearance may become rough.
なお、メルトフローレイト(MFR)は、溶液状態にある樹脂の流動性を示す尺度の一つであり、メルトインデックス(MI)とも言う。本明細書におけるメルトフローレイト(MFR)は、円筒状の押出式プラストメーターに入れた樹脂を、190℃、2.16kgの荷重条件で、容器の底の開口部から10分間に押し出された樹脂量を測定するメルトフローレイト試験(MFR試験)により算出される値である。 Melt flow rate (MFR) is a measure of the fluidity of a resin in a solution state, and is also called melt index (MI). In this specification, melt flow rate (MFR) is a value calculated by a melt flow rate test (MFR test) in which a resin placed in a cylindrical extrusion plastometer is extruded from the bottom opening of the container under conditions of 190°C and a load of 2.16 kg in 10 minutes.
また、(A)ポリマは、上記(A-1)成分と(A-2)成分が混合されてなるが、その混合ポリマのSP値(溶解度パラメータ)を8.73以上とする。(A)ポリマのSP値を8.73以上とすることで、表面外観が平滑でありながら、印刷用インクとの相溶性が高まり、印刷性を向上させることができる。 The (A) polymer is a mixture of the above-mentioned (A-1) and (A-2) components, and the SP value (solubility parameter) of the mixed polymer is set to 8.73 or more. By setting the SP value of the (A) polymer to 8.73 or more, the compatibility with printing ink is increased while the surface appearance is smooth, thereby improving printability.
SP値(溶解度パラメータ)とは、物質の相溶性を表す尺度となる数値であり、混合する物質それぞれのSP値が近いほど相溶しやすくなる。印刷用インクに用いられる溶剤は、一般的に極性の高い溶剤が使用され、そのSP値は8~10の間と推定される。そのため、(A)ポリマのSP値を上記範囲とすることで、印刷性を向上できる。 The SP value (solubility parameter) is a numerical value that serves as a scale for expressing the compatibility of substances; the closer the SP values of the respective substances being mixed, the easier they will be to mix. Solvents used in printing inks are generally highly polar, and their SP values are estimated to be between 8 and 10. Therefore, printability can be improved by setting the SP value of the (A) polymer within the above range.
なお、(A)ポリマのSP値はFedors法に基づき、次に示す数式(1)により算出できる。
δ=[ΣEcoh/ΣV]1/2 ・・・(1)
δ:SP値[-]
Ecoh:蒸発エネルギー[cal/mol]
V:モル体積[cm3/mol]
The SP value of the polymer (A) can be calculated according to the Fedors method using the following formula (1).
δ=[ΣE coh /ΣV] 1/2 ...(1)
δ: SP value [-]
E coh : Energy of evaporation [cal/mol]
V: molar volume [cm 3 /mol]
また、難燃性発現のため、(A)ポリマとして配合するエチレン系共重合体は、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)またはエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)であることが好ましい。 In addition, in order to achieve flame retardancy, it is preferable that the ethylene-based copolymer blended as polymer (A) is an ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA) or an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
さらに、難燃性発現のために、(A)ポリマ中に塩素化ポリエチレン(CPE)を含むことが好ましく、このとき(A)ポリマ中の塩素含有量を1~5質量%とすることがより好ましい。この塩素含有量が、1質量%未満ではCPE添加による効果が無く、5質量%を超えると、押出時にCPEの脱塩酸により被覆材の表面外観が荒れてしまうおそれがある。 Furthermore, in order to achieve flame retardancy, it is preferable that the polymer (A) contains chlorinated polyethylene (CPE), and in this case, it is more preferable that the chlorine content in the polymer (A) is 1 to 5% by mass. If the chlorine content is less than 1% by mass, the addition of CPE will have no effect, and if it exceeds 5% by mass, there is a risk that the surface appearance of the coating material will become rough due to dehydrochlorination of the CPE during extrusion.
ここで使用するCPEとしては、非結晶性、半結晶性CPEのいずれを用いてもよく、これらCPEの1種を単独で用いても、または2種以上を混合して用いてもよい。後述の実施例では、半結晶性CPEを用いた。 The CPE used here may be either amorphous or semi-crystalline CPE, and one of these CPEs may be used alone or two or more may be mixed together. In the examples described below, semi-crystalline CPE was used.
本実施形態で用いる(B)難燃剤は、絶縁電線に配合される公知の難燃剤であれば特に限定されずに用いることができ、本実施形態では、(B)難燃剤を、(A)ポリマ100質量部に対して、60~100質量部の範囲で含有する。このような配合とすることで、十分な難燃性を確保できる。この含有量が60質量部未満では十分な難燃性を発現せず、100質量部を超えると、(B)難燃剤が被覆材表面に浮き出し、表面外観が荒れてしまうおそれがある。 The flame retardant (B) used in this embodiment is not particularly limited as long as it is a known flame retardant that is blended into insulated electric wires, and in this embodiment, the flame retardant (B) is contained in a range of 60 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the polymer (A). By using such a blending method, sufficient flame retardancy can be ensured. If the content is less than 60 parts by mass, sufficient flame retardancy is not achieved, and if it exceeds 100 parts by mass, the flame retardant (B) may come to the surface of the coating material, causing the surface appearance to become rough.
ここで、難燃剤としては、例えば、ハロゲン系、リン系、アンチモン系、金属水酸化物等が挙げられ、これらの1種を単独で用いても、または2種以上を混合して用いてもよい。ハロゲン系難燃剤としては、例えば、臭素系難燃剤等が挙げられ、アンチモン系難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン等が挙げられ、金属水酸化物難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム等が好ましいものとして挙げられる。 Here, examples of flame retardants include halogen-based, phosphorus-based, antimony-based, and metal hydroxides, and these may be used alone or in combination of two or more. Examples of halogen-based flame retardants include bromine-based flame retardants, and examples of antimony-based flame retardants include antimony trioxide, and examples of metal hydroxide flame retardants include magnesium hydroxide, which is preferred.
なお、良好な難燃性を得る観点から、(B-1)臭素系難燃剤、(B-2)三酸化アンチモンおよび(B-3)水酸化マグネシウム、から選ばれる2種以上を混合して用いることが好ましく、さらに3種全てを混合して用いることが好ましい。 From the viewpoint of obtaining good flame retardancy, it is preferable to use a mixture of two or more selected from (B-1) bromine-based flame retardant, (B-2) antimony trioxide, and (B-3) magnesium hydroxide, and it is further preferable to use a mixture of all three.
(B-1)臭素系難燃剤としては、例えば、臭素化エチレンビスフタルイミド誘導体、ビス臭素化フェニルテレフタルアミド誘導体、臭素化ビスフェノール誘導体、デカブロモジフェニルエタンなどの有機系臭素含有難燃剤が挙げられる。臭素系難燃剤としては、絶縁層形成時のブルーミングを防止するという観点から、特にデカブロモジフェニルエタンが好ましい。 (B-1) Examples of bromine-based flame retardants include organic bromine-containing flame retardants such as brominated ethylene bisphthalimide derivatives, bisbrominated phenyl terephthalamide derivatives, brominated bisphenol derivatives, and decabromodiphenylethane. As a bromine-based flame retardant, decabromodiphenylethane is particularly preferred from the viewpoint of preventing blooming during the formation of the insulating layer.
(B-2)三酸化アンチモンとしては、例えば、平均粒径が1μm前後であり、かつ、鉛含有量が1000ppm以下、ヒ素含有量が600ppm以下、酸化鉄含有量が300ppm以下、酸化銅含有量が200ppm以下、セレン含有量が100ppm以下、カドミウム含有量が5ppm以下の純度(99.5質量%以上)であることが好ましい。 (B-2) Antimony trioxide preferably has an average particle size of approximately 1 μm and a purity (99.5% by mass or more) of 1000 ppm or less lead content, 600 ppm or less arsenic content, 300 ppm or less iron oxide content, 200 ppm or less copper oxide content, 100 ppm or less selenium content, and 5 ppm or less cadmium content.
(B-3)水酸化マグネシウムとしては、例えば、表面が未処理のもの、および、シランカップリング剤、リン酸エステル、またはステアリン酸やオレイン酸などの脂肪酸、などによって表面処理されているもの、が挙げられる。 (B-3) Examples of magnesium hydroxide include those with untreated surfaces and those that have been surface-treated with silane coupling agents, phosphate esters, or fatty acids such as stearic acid and oleic acid.
本実施形態では、特に水酸化マグネシウムとして、シランカップリング剤によって表面処理されているものを用いることが好ましい。シランカップリング剤によって表面処理された水酸化マグネシウムは、ポリマとの親和性が高くなるため、これを配合した難燃性樹脂組成物の引張特性が良好なものとなる。 In this embodiment, it is particularly preferable to use magnesium hydroxide that has been surface-treated with a silane coupling agent. Magnesium hydroxide that has been surface-treated with a silane coupling agent has high affinity with polymers, so that the tensile properties of the flame-retardant resin composition containing this magnesium hydroxide are excellent.
なお、(B)難燃剤として、上記のように2種類以上を混合して用いる場合には、(B)難燃剤を100質量%としたとき、(B-1)臭素系難燃剤を10~80質量%、(B-2)三酸化アンチモンを10~80質量%、(B-3)水酸化マグネシウムを10~80質量%、の範囲で配合することが好ましい。 When using a mixture of two or more types of flame retardant (B) as described above, it is preferable to mix (B-1) bromine-based flame retardant at 10 to 80 mass%, (B-2) antimony trioxide at 10 to 80 mass%, and (B-3) magnesium hydroxide at 10 to 80 mass%, assuming (B) flame retardant at 100 mass%.
(C)難燃剤以外の添加剤としては、この種の樹脂組成物に配合される添加剤で、本実施形態の効果を阻害しないものであれば特に限定されずに使用でき、例えば、(C-1)酸化防止剤、(C-2)安定剤、(C-3)銅害防止剤、(C-4)充填剤、(C-5)滑剤、(C-6)架橋助剤などが挙げられる。 Additives other than the (C) flame retardant are additives that are blended into this type of resin composition and can be used without any particular limitations as long as they do not impair the effects of this embodiment. Examples include (C-1) antioxidants, (C-2) stabilizers, (C-3) copper inhibitors, (C-4) fillers, (C-5) lubricants, and (C-6) cross-linking aids.
本実施の形態の(C)難燃剤以外の添加剤の配合量は、(A)ポリマ100質量部に対して、7~40質量部が好ましく、12~28質量部がより好ましい。 In this embodiment, the blending amount of additives other than the flame retardant (C) is preferably 7 to 40 parts by mass, and more preferably 12 to 28 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymer (A).
ここで、(C-1)酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、フェノール/チオエステル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、亜リン酸エステル系酸化防止剤などが挙げられる。 Here, examples of the (C-1) antioxidant include phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phenol/thioester-based antioxidants, amine-based antioxidants, and phosphite-based antioxidants.
フェノール系酸化防止剤としては、1,3,5-トリス[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、ペンタエリトリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオンサンステアリル、4,4’-ブチリデンビス-(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール)などが挙げられる。 Examples of phenolic antioxidants include 1,3,5-tris[[3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate sanstearyl, and 4,4'-butylidenebis-(6-tert-butyl-3-methylphenol).
硫黄系酸化防止剤としては、3,3’-チオジプロピオン酸ジテトラデシル、ビス[3-(ドデシルチオ)プロピオン酸]2,2-ビス[[3-(ドデシルチオ)-1-オキソプロピルオキシ]メチル]-1,3-プロパンジイル、3,3’-チオジプロピオン酸ジオクタデシルなどが挙げられる。 Examples of sulfur-based antioxidants include ditetradecyl 3,3'-thiodipropionate, 2,2-bis[[3-(dodecylthio)propionic acid]-1,3-propanediyl, and dioctadecyl 3,3'-thiodipropionate.
(C-2)安定剤としては、例えば、陰イオントラップ剤として、各添加剤中の不純物を捕捉し、また、(A)ポリマにCPEを用いたときには塩化水素捕捉剤としても機能するハイドロタルサイトなどが挙げられる。 (C-2) Stabilizers include, for example, hydrotalcite, which acts as an anion trap to capture impurities in each additive and also functions as a hydrogen chloride trap when CPE is used in the (A) polymer.
(C-3)銅害防止剤としては、例えば、N’1,N’12-ビス(2-ヒドロキシベンゾイル)ドデカンジヒドラジド、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、イソフタル酸ビス(2-フェノキシプロピオニルヒドラジド)などのヒドラジドや2-ヒドロキシ-N-1H-1,2,4-トリアゾール-3-イルベンゾアミド、アルコールカルボン酸エステルなどが挙げられる。 (C-3) Examples of copper damage inhibitors include hydrazides such as N'1,N'12-bis(2-hydroxybenzoyl)dodecane dihydrazide, N,N'-bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl]hydrazine, and isophthalic acid bis(2-phenoxypropionylhydrazide), as well as 2-hydroxy-N-1H-1,2,4-triazol-3-ylbenzoamide and alcohol carboxylate esters.
(C-4)滑剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、シリコーン、脂肪酸アミド系、炭化水素系、エステル系、アルコール系、金属石けん系などが挙げられる。 (C-4) Examples of lubricants include zinc stearate, silicone, fatty acid amides, hydrocarbons, esters, alcohols, and metal soaps.
(C-5)架橋助剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、N,N’-メタフェニレンビスマレイミド、エチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛などが挙げられる。 (C-5) Examples of cross-linking aids include trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT), triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, N,N'-metaphenylene bismaleimide, ethylene glycol dimethacrylate, zinc acrylate, and zinc methacrylate.
本実施の形態の樹脂組成物は、以上説明した材料以外にも、充填剤や顔料などを、本実施形態で得られる特性に影響が出ない範囲で添加してもよい。 In addition to the materials described above, fillers, pigments, etc. may be added to the resin composition of this embodiment as long as they do not affect the properties obtained in this embodiment.
<絶縁電線の製造方法>
図1に示す本実施の形態の絶縁電線10は、公知の方法により製造でき、例えば、以下のように製造できる。
<Method of manufacturing insulated wire>
The insulated wire 10 of the present embodiment shown in FIG. 1 can be produced by a known method, for example, as follows.
例えば、上記した樹脂組成物を構成する(A)ポリマと、(B)難燃剤と、必要に応じて配合する(C)難燃剤以外の添加剤と、が配合された樹脂組成物を用意する。この樹脂組成物をコンパウンド化し、さらに押出成形により導体1を被覆するようにして、電子線を照射等することにより樹脂を硬化させ絶縁層2を形成することで、絶縁電線10が得られる。 For example, a resin composition containing the above-mentioned resin composition constituting (A) the polymer, (B) the flame retardant, and (C) an additive other than the flame retardant, which is added as necessary, is prepared. This resin composition is compounded, and then extrusion molding is performed to cover the conductor 1. The resin is then cured by irradiating with an electron beam or the like to form the insulating layer 2, thereby obtaining the insulated electric wire 10.
より具体的には、例えば、(A)ポリマと、(B)難燃剤と、(C)難燃剤以外の添加剤とを、55Lワンダーニーダーにて設定温度100℃、落下温度135℃とし、溶融混練する。その後、溶融混練した樹脂組成物をストランドカットによってペレタイズしコンパウンド形態とする。 More specifically, for example, (A) a polymer, (B) a flame retardant, and (C) additives other than the flame retardant are melt-kneaded in a 55 L Wonder kneader at a set temperature of 100°C and a drop temperature of 135°C. The melt-kneaded resin composition is then pelletized by strand cutting to form a compound.
次に、60mm押出機にて、押出出口温度150℃でコンパウンドを押出し、別で用意した導体1を被覆し、絶縁電線を作製する。この被覆にあたっては、押出した樹脂組成物に、例えば、電子線6Mradを照射し、架橋させることで絶縁層2を形成し、絶縁電線10が得られる。 Next, the compound is extruded at an extrusion outlet temperature of 150°C using a 60 mm extruder, and a separately prepared conductor 1 is coated to produce an insulated electric wire. In this coating, the extruded resin composition is irradiated with, for example, an electron beam of 6 Mrad to crosslink the compound, forming an insulating layer 2, and an insulated electric wire 10 is obtained.
なお、架橋を化学架橋法により実施する場合には、樹脂組成物に架橋剤をあらかじめ添加しておけばよい。架橋剤としては、例えば、ヒドロペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ペルオキシエステル、ケトンペルオキシエステル、ケトンペルオキシドなどの有機過酸化物が挙げられる。 When crosslinking is performed by a chemical crosslinking method, a crosslinking agent may be added to the resin composition in advance. Examples of crosslinking agents include organic peroxides such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxyesters, ketone peroxyesters, and ketone peroxides.
シラン架橋により架橋する場合には、あらかじめ上記の有機過酸化物に加え、シランカップリング剤を添加しておく。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランなどのメタクリルシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシランなどのアミノシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのメルカプトシランなどが挙げられる。 When crosslinking by silane crosslinking, a silane coupling agent is added in advance in addition to the organic peroxide. Examples of silane coupling agents include vinyl silanes such as vinyltrimethoxysilane, methacryl silanes such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, amino silanes such as N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and mercapto silanes such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane.
また、上記した絶縁電線は、撚線からなる導体1を1本のものを例示して説明したが、導体1を複数本のものとしてもよく、例えば、図2に示したように、2本の導体1を平行に配置し、その導体1を絶縁層2で被覆した2芯平行電線20とすることもできる。 The above-mentioned insulated wire has been described as having one conductor 1 made of twisted wire, but it may have multiple conductors 1. For example, as shown in FIG. 2, it may be a two-core parallel wire 20 in which two conductors 1 are arranged in parallel and covered with an insulating layer 2.
(A)ポリマ、(B)難燃剤および(C)難燃剤以外の添加剤、として表1に示した材料(各成分の製品名および製造元を記載)を用意した。表2には、表1に示したうち、(A)ポリマの各成分について、SP値とメルトフローレイト(MFR)をそれぞれ示した。また、表2~6には、EA量は共重合体中のアクリル酸エチル由来の単位の割合(質量%)を、VA量は共重合体中の酢酸ビニル由来の単位の割合(質量%)を、Cl量は重合体中の塩素の割合(質量%)を、それぞれ示している。 The materials shown in Table 1 (the product name and manufacturer of each component are listed) were prepared as (A) polymer, (B) flame retardant, and (C) additives other than flame retardant. Table 2 shows the SP value and melt flow rate (MFR) for each component of (A) polymer shown in Table 1. In addition, in Tables 2 to 6, the EA amount indicates the proportion (mass%) of units derived from ethyl acrylate in the copolymer, the VA amount indicates the proportion (mass%) of units derived from vinyl acetate in the copolymer, and the Cl amount indicates the proportion (mass%) of chlorine in the polymer.
これら材料を、表3~6に示した配合として、55Lワンダーニーダーにて設定温度100℃、落下温度135℃とし、上記材料を溶融混練した。その後、溶融混練した樹脂組成物をストランドカットによってペレタイズしコンパウンド形態とした。 These materials were melt-kneaded in the formulations shown in Tables 3 to 6 in a 55L Wonder kneader with a set temperature of 100°C and a drop temperature of 135°C. The melt-kneaded resin composition was then pelletized by strand cutting to form a compound.
次に、60mm押出機にて、押出出口温度150℃でコンパウンドを押出し、別で用意した導体1を被覆した。導体1を被覆する樹脂組成物に対し、電子線6Mradを照射して硬化させ絶縁層を形成し、絶縁電線を作製した。 Next, the compound was extruded using a 60 mm extruder at an extrusion outlet temperature of 150°C, and a separately prepared conductor 1 was coated with it. The resin composition coating conductor 1 was cured by irradiating it with an electron beam of 6 Mrad to form an insulating layer, and an insulated wire was produced.
<評価方法>
(1)難燃性
作製した絶縁電線に対して、難燃性規格UL1581に規定される垂直難燃試験VW-1を10回行い、8回以上合格したものを「◎」とし、6~7回合格したものを「〇」とし、5回以下の合格数のものを「×」として評価した。
<Evaluation method>
(1) Flame Retardancy The prepared insulated wires were subjected to the vertical flame retardancy test VW-1 defined in the flame retardancy standard UL1581 10 times. Those that passed 8 times or more were evaluated as "◎", those that passed 6 to 7 times were evaluated as "◯", and those that passed 5 times or less were evaluated as "X".
(2)印刷性
アルミ板の上にテフロンシートを敷き、1mm角の金枠を置いた。金枠の中に作製したコンパウンドを敷き詰め、その上にテフロンシート、アルミ板を置き、70tプレスにて、180℃3分予熱、2分10MPa加圧後冷却し1mmシートを作製した。その後、シートに6Mradの電子線を照射し、照射架橋させた。架橋させたシートにインク溶液を塗布し、JIS K 5600-5-6のクロスカット試験にて印刷性を評価した。なお、インク溶液は、主剤インクにVS-09黒(帝国インキ社製)、希釈剤にE-003(帝国インキ社製)を用い、一般的な希釈率20%で混合して作製した。
判定は試験後の塗膜について、剥離が生じなかったものを「〇」、剥離が生じたものを「×」とした。
(2) Printability A Teflon sheet was laid on an aluminum plate, and a 1 mm square metal frame was placed on it. The compound prepared was spread in the metal frame, and a Teflon sheet and an aluminum plate were placed on top of it. The compound was preheated at 180°C for 3 minutes, pressurized at 10 MPa for 2 minutes, and then cooled in a 70 t press to prepare a 1 mm sheet. The sheet was then irradiated with an electron beam of 6 Mrad to be crosslinked. An ink solution was applied to the crosslinked sheet, and the printability was evaluated by a cross-cut test according to JIS K 5600-5-6. The ink solution was prepared by mixing VS-09 black (manufactured by Teikoku Ink Co., Ltd.) as the base ink and E-003 (manufactured by Teikoku Ink Co., Ltd.) as the diluent at a general dilution rate of 20%.
The coating film after the test was judged as "good" if no peeling occurred, and "poor" if peeling occurred.
(3)表面外観性
作製した絶縁電線に対して、レーザー顕微鏡で表面粗さを計測した。算術平均粗さRa値および最大高さRy値を無作為に3ヶ所測定し(n=3)、その平均値を求めた。得られた平均値について、Ra値50μm未満かつRy値100μm未満を「〇」、Ra値50μm以上またはRy値100μm以上を「×」とした。
(3) Surface appearance The surface roughness of the prepared insulated electric wire was measured using a laser microscope. The arithmetic mean roughness Ra and maximum height Ry were measured at three random locations (n=3) and the average was calculated. Regarding the average obtained, an Ra value of less than 50 μm and an Ry value of less than 100 μm were evaluated as "good", and an Ra value of 50 μm or more or an Ry value of 100 μm or more were evaluated as "poor".
比較例1より、従来、EEA単独では、難燃剤量が100質量部と多いと表面外観性に問題があるが、印刷性、難燃性は良好であった。これに対して、比較例3では難燃剤の含有量を50質量部まで減量しており、表面外観性は良好であるが、印刷性、難燃性に問題があり、比較例2では難燃剤の含有量が60質量部であり、表面外観性、難燃性は両立するものの印刷性に問題があった。これは、印刷用インクとの相溶性に問題があるものと考えられる。 Comparative Example 1 shows that, conventionally, when EEA alone was used, a high flame retardant amount of 100 parts by mass caused problems with surface appearance, but printability and flame retardancy were good. In contrast, in Comparative Example 3, the flame retardant content was reduced to 50 parts by mass, and although the surface appearance was good, there were problems with printability and flame retardancy, and in Comparative Example 2, the flame retardant content was 60 parts by mass, and although both surface appearance and flame retardancy were achieved, there were problems with printability. This is thought to be due to a problem with compatibility with printing ink.
比較例4ではポリマをEVAに変更し相溶性の向上を図り、印刷性は改善したものの、表面外観性の問題が発生し、両立できなかった。そこで、発明者らは実施例1~12に示す通り、難燃性を維持するために難燃剤の添加量は60~100質量部の間とし、MFRが9~100[g/10min]の高MFRのエチレン系共重合体をポリマ成分中に5~20質量%含むことで押出流動性が改善し、電線の表面外観性を発現し得ることを見出した。また、混合されたポリマのSP値を8.73以上とすることで、印刷用インクとの相溶性を高め、印刷性を向上でき、難燃性、表面外観性、印刷性の全ての特性を良好なものとすることに成功した。 In Comparative Example 4, the polymer was changed to EVA to improve compatibility, and although printability improved, problems with surface appearance arose and both could not be achieved. Therefore, as shown in Examples 1 to 12, the inventors found that in order to maintain flame retardancy, the amount of flame retardant added was between 60 and 100 parts by mass, and that by including 5 to 20% by mass of a high MFR ethylene copolymer with an MFR of 9 to 100 [g/10 min] in the polymer component, extrusion flowability was improved and surface appearance of the electric wire could be achieved. In addition, by setting the SP value of the mixed polymer to 8.73 or more, compatibility with printing ink could be increased, printability could be improved, and all properties of flame retardancy, surface appearance, and printability could be made good.
比較例5~8より高MFRのエチレン系共重合体の添加量は5質量%未満では満足な効果が得られず、20質量%を超えると流動が不安定となり、外観を保てないことが分かった。 Comparative examples 5 to 8 show that adding less than 5% by mass of high MFR ethylene copolymer does not produce a satisfactory effect, and adding more than 20% by mass causes the flow to become unstable and the appearance cannot be maintained.
また、比較例9,10より高MFRのエチレン系共重合体を5~20質量%含んでいても、混合されたポリマのSP値を8.73以上としないと、印刷用インクとの相溶性に劣り、印刷性との両立が困難であることが分かった。 In addition, it was found that even if the composition contains 5 to 20% by mass of a high MFR ethylene copolymer, unless the SP value of the mixed polymer is 8.73 or more, the compatibility with printing ink is poor, making it difficult to achieve both good printability and good adhesion, as compared to Comparative Examples 9 and 10.
難燃性に関しては、実施例1~5、8~12によりポリマ成分中にCPEを含み、ポリマ成分中の塩素含有量を1~5質量%とした樹脂組成物であると、従来に比べ高い難燃性を発現し得ることも分かった。 With regard to flame retardancy, Examples 1 to 5 and 8 to 12 show that a resin composition containing CPE in the polymer component and with a chlorine content of 1 to 5 mass% in the polymer component can exhibit higher flame retardancy than conventional resins.
以上より、本実施の形態によれば、難燃性、表面外観性および印刷性の全てをバランスよく有する、優れた絶縁電線が得られる。 As described above, this embodiment provides an excellent insulated wire that has a good balance of flame retardancy, surface appearance, and printability.
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 The invention made by the inventors has been specifically described above based on the embodiments, but it goes without saying that the invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways without departing from the gist of the invention.
1 導体
2 絶縁層
10 絶縁電線
1 Conductor 2 Insulating layer 10 Insulated wire
Claims (5)
前記絶縁層が、(A)(A-1)メルトフローレイト(MFR)が2[g/10min]以下のエチレン系共重合体と、(A-2)メルトフローレイト(MFR)が9~100[g/10min]のエチレン系共重合体と、を含むポリマと、(B)難燃剤と、を有する樹脂組成物で構成され、
前記(A)ポリマは、前記(A-2)成分を5~20質量%含み、かつ、SP値が8.73以上であり、
前記(B)難燃剤は、(B-1)臭素系難燃剤、(B-2)三酸化アンチモンおよび(B-3)水酸化マグネシウムの3種の難燃剤を含み、前記(A)ポリマ100質量部に対して、60~100質量部の範囲で含有されている、
ことを特徴とする絶縁電線。 An insulated wire having a conductor and an insulating layer covering the conductor,
the insulating layer is made of a resin composition having (A) a polymer including (A-1) an ethylene-based copolymer having a melt flow rate (MFR) of 2 [g/10 min] or less and (A-2) an ethylene-based copolymer having a melt flow rate (MFR) of 9 to 100 [g/10 min], and (B) a flame retardant;
the (A) polymer contains the (A-2) component in an amount of 5 to 20% by mass and has an SP value of 8.73 or more;
The (B) flame retardant includes three kinds of flame retardants, namely, (B-1) a bromine-based flame retardant, (B-2) antimony trioxide, and (B-3) magnesium hydroxide, and is contained in an amount of 60 to 100 parts by mass relative to 100 parts by mass of the (A) polymer.
1. An insulated wire comprising:
前記エチレン系共重合体が、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)またはエチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)である、ことを特徴とする絶縁電線。 The insulated wire according to claim 1,
The insulated wire, wherein the ethylene-based copolymer is an ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA) or an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
前記(A)ポリマ中に塩素化ポリエチレン(CPE)を含み、前記(A)ポリマ中の塩素含有量が1~5質量%である、ことを特徴とする絶縁電線。 The insulated wire according to claim 1 or 2,
An insulated wire, comprising: the polymer (A) containing chlorinated polyethylene (CPE); and a chlorine content in the polymer (A) of 1 to 5 mass %.
さらに、(C)難燃剤以外の添加剤を含有する、ことを特徴とする絶縁電線。 The insulated wire according to any one of claims 1 to 3 ,
The insulated wire further comprises (C) an additive other than the flame retardant.
前記絶縁電線が2芯平行電線である、ことを特徴とする絶縁電線。 The insulated wire according to any one of claims 1 to 4 ,
The insulated wire is a two-core parallel wire.
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